日本“智能材料”开发

在本世纪八十年代末期,随着现代高新技术的发展与需要,大批“智能材料”在世界许多科学技术发达国家相继问世,尤其是在日本,各类“智能材料”的研制和开发更是引入瞩目。所谓智能材料,就是具有自我感知周围环境变化、能够适时作出判断和采取相应措施的一类材料。这一类材料现在已经日益受到科学家的重视和世人的关注,被科技界人士期望能够作为二十一世纪的新材料。这里就日本研制和开发出来的各类“智能材料”择要介绍如下:     

智能材料及其应用

智能材料是一种能感知外界环境变化并自动改变自身特性以适应该变化的新型复合材料，具有广阔的应用前景。它由感知器、驱动器和信息处理器构成。其设计基础是材料复合的非线性效应，设计原理是相变过程中不同物理量之间的能量转换机制。目前已开发出了形状记忆、压电、电流变体及光纤等类型的智能材料。本文论述了智能材料的基本构成、设计原理、合成方法及其应用，探讨了该材料今后的发展方向。     

开发中的智能技术

在材料、结构、系统之前加上“智能”两字,即表示它们具备一些附加的功能。例如在纤维增强聚合物复合材料中放入传感器与作动器,形成的就是智能材料。原来的智能材料、智能结构、智能系统,只有被动感知的功能,而现在的智能材料、智能结构、智能系统则已具备主动功能。     

智能材料的研究与开发

材料发展已由石器材料、钢铁材料、合成高分子材料、人工设计材料进入第五代材料,即智能材料。进入90年代以来,在新材料领域,正在形成一门新的分支学科,这就是智能材料。所谓智能材料就是同时具有感知功能即信号感受功能,自己判断并自己作出结论的功能和自己指令并自己执行行动的功能的材料。感知、信息处理和执行功能是智能材料必需具备的三个基本要素。它除具备一般材料具有的特性和功能属性外,还包括了信息学的概念。智能材料这门新学科将许多学科中有关内容结合在一起,形成一门交叉学科,赋予材料崭新性能,使无生命的材料变得有“感觉”和“知觉”。任何学科的发展都来源于社会的现实需要,例如,飞机经常发生失     

智能材料在结构振动控制中的应用研究

半主动振动控制系统能较好地克服被动控制和主动控制的缺点,利用智能材料作为结构振动控制的驱动器是土木工程结构振动控制研究的热点问题.应用智能材料对结构振动进行半主动控制可以有效地减少控制过程中所需的外部能量,通过有效地布置半主动控制的驱动元件和合理地确定振动控制算法,能更好地实现对结构振动的有效控制,从而减少地震、强风等自然灾害对建筑物的损害.同时,半主动控制技术的研究也能更好地促使新型智能材料得到广泛的应用.从智能材料的主要物理力学性能、恢复力、外界影响因素等出发,分别综述了电/磁流变流体、磁致伸缩材料、压电材料、形状记忆合金材料、磁控形状记忆材料的应用研究进展,分析了目前存在的主要问题.     

世界最壮昆虫外壳有望制成智能材料

世界上最强壮的动物是一种叫做“独角仙”的昆虫．虽然它是一种小型昆虫．却能够搬动相当于自己体重850倍的物体。它的神秘之处不仅于此．科学家还对它外壳的变色功能感兴趣。日前，一项最新研究揭示了它奇特的外壳保护特性．利用这一特征可用来设计新型“智能材料”探测湿度变化。     

智能材料在土木工程中的应用研究

智能材料是21世纪新诞生的一种材料,智能材料的产生灵感源于仿生物学,它作为21世纪新型材料发展的重要方向。智能材料在土木工程应用方面上有很大的冲击力。本文对智能材料定义和特性进行介绍,分析智能材料在土木工程中的应用及其现状,展望新时代智能材料在土木工程的发展,以期推进智能材料在我国土木工程中的广泛应用。     

智能材料的现状及发展趋势

对智能材料和智能体系的概念、智能材料的种类及主要智能材料的开发现状、发展方向和应用前景进行了评述。     

彭刚教授简介

彭刚，男，博士，1963年4月生于湖南省临湘市。三峡大学教授、硕士生导师，武汉大学兼职博士生导师。主要从事“混凝土材料的动力特性”及“多因素作用下拱坝结构的动力响应与抗震性能”、“智能材料与结构振动控制”等方向的课题研究。受聘为《三峡大学学报（自然科学版）》、     

基于专利的部分国家智能材料领域竞争分析

以智能材料领域拥有专利数量排名前五的国家(主要竞争国)为研究对象,分析智能材料领域的发展基本态势,计算各个国家的专利价值评价指标,进而分析各国在智能材料领域的综合竞争态势。针对我国在智能材料领域研发竞争存在的问题,为我国智能材料的研发和产业发展提供一定的建议,并为中国企业制定差异化发展战略提供支持,进而提高我国智能材料领域整体技术水平。     

基于专利的部分国家智能材料领域竞争分析

以智能材料领域拥有专利数量排名前五的国家(主要竞争国)为研究对象,分析智能材料领域的发展基本态势,计算各个国家的专利价值评价指标,进而分析各国在智能材料领域的综合竞争态势。针对我国在智能材料领域研发竞争存在的问题,为我国智能材料的研发和产业发展提供一定的建议,并为中国企业制定差异化发展战略提供支持,进而提高我国智能材料领域整体技术水平。     

4D打印:智能材料与结构增材制造技术的研究进展

4D打印技术是基于智能材料与结构的增材制造技术提出来的,4D打印制造的实体结构形状可以随外界环境发生变化。通过对形状记忆合金、形状记忆聚合物、压电材料、电致活性聚合物、光驱动型聚合物、水驱动结构等智能材料与结构的增材制造方法与驱动效果进行综合比较发现:直写打印成型具有适用性广的特点,单一智能材料的驱动性能有限;混合增材制造技术可以兼具多种智能材料的性能,拥有多种原位驱动模式,能够克服单一智能材料与结构的不足。文献综述表明:4D打印技术研究整体还处于实验室探索阶段;4D打印还需要在拓宽智能材料范围、开发打印软件、探索打印工艺、研究软材料打印方法、解决不同智能材料的兼容问题等方面展开深入研究,才能够在医疗、军事、航天等领域得到广泛应用。     

孙军教授的“新型智能材料研究”项目获中日政府间科技合作协定支持

我校金属材料强度国家重点实验室孙军教授与日本国立物质材料研究所任晓兵教授合作申报的“新型智能材料研究”项目获得第十二次中日政府间科技合作协定的支持．     

形状记忆合金在智能材料结构中的应用

介绍了智能材料结构的关键技术及形状记忆合金的主要特性,叙述了形状记忆合金在智能材料结构中的应用状况,并对形状记忆合金智能材料结构的发展前景进行了展望。     

有感知反应的智能材料

在这个新材料层出不穷的时代,智能材料也是独领风骚的一朵奇葩。智能材料是20世纪90年代迅速发展起来的一类新型复合材料.智能材料目前还没有统一的定义,不过,现有的智能材料的多种定义仍然是大同小异。大体来说,智能材料就是指具有感知环境(包括内环境和外环境)刺激,对之进行分析,处理,判断,并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料。     

智能材料及其在绿色建材中的应用

智能材料已成为全球研究和开发的热点,本文介绍了智能材料特征、组成及其在绿色建筑材料中的应用。     

我国首种智能溫控调光玻璃问世

<正>玻璃变"聪明"了!它能根据情况有时阻挡强光辐射,有时让室内采光良好。我国科学家研制了一种由温度和太阳光双重调节材料透光度的智能材料,将这种智能材料封装在两片玻璃中间,就可以制成智能温控调光玻璃。这是世界范围内温控调节玻璃技术的一大创新。     

智能材料结构在汽车悬架系统减振中的应用研究

我校开发的“智能材料结构在汽车悬架系统减振中的应用研究”技术日前通过省科技厅组织的鉴定 针对传统半主动减振器大都将控制装置布置在往复移动的活塞上 ,从而造成结构布置困难的问题 ,该课题在传统减振器结构的基础上 ,根据汽车减振器工作特点及磁流变液的流变特性 ,设计基于流动模式的汽车磁流变减振器 在减振器试验台上对该课题开发的磁流体智能减振器进行了性能试验 试验表明 ,该智能减振器具有阻尼力变化范围宽、响应速度快、阻尼力连续可调等特点 ,能满足不同行驶条件对汽车悬架性能的要求 该课题还提出了一种多目标汽车半主动…     

智能材料研究动态

目前,在新材料领域中,正在形成一门新的分支学科——智能材料,也有人称机敏材料。有一大批专家和学者,包括化学家、物理学家、材料学家、机器人专家、系统控制专家、计算机专家、海洋工程和航空及其他领域的一些专家对智能材料这一学科的潜力抱有十足的信心,正在联合起来组成一个研究团体,致力于发展这一学科。第一份专门介绍这个学科的刊物《智能材料系统和结构的杂志》已经出版,1992年1月,在苏格兰召开了第一届欧洲机敏材料和结构讨论会,1992年3月,日本科技厅主办了第一届国际智能材料研讨会。研究智能材料的学术团体和个人也逐渐增     

智能材料在土木工程中的应用

在当代的土木工程领域内智能材料已经得到了广泛的应用。以压电、压磁、光纤、形状记忆合金（SMA）等几种智能材料为主，文章主要从智能材料的力学特性及其基本原理出发，介绍了它们在土木工程结构中的一些应用现状及相关研究，并对其发展前景作了展望。